CN107976164A - 测量真空压力下高含水量流泥砂井固结过程中位移模式的模型实验装置及其测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种测量真空压力下高含水量流泥砂井固结过程中位移模式的模型实验装置，包括透明模型箱，透明模型箱内填充有流泥，流泥中竖向间隔设置有两根排水板，透明模型箱内壁上抹有锂基脂层，所述透明模型箱上端由密封膜采用外铺方式覆盖并密封，所述流泥中间隔铺设红色铁粉层，所述透明模型箱上端安装有百分表测量土体沉降位移，百分表的顶针顶在所述密封膜上。该装置能够在试验中精确的测出高含水量的流泥在真空预压作用下的水平变形规律。本发明还涉及采用上述测量真空压力下高含水量流泥砂井固结过程中位移模式的模型实验装置测量高含水量流泥砂井固结过程中位移的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种测量真空压力下高含水量流泥砂井固结过程中位移模式的模型实验装置。本发明还涉及采用上述测量真空压力下高含水量流泥砂井固结过程中位移模式的模型实验装置测量高含水量流泥砂井固结过程中位移的方法。
背景技术
采用真空预压法加固吹填流泥，在固结的过程中土体不仅有沉降变形而且还有水平变形。传统计算土体在真空压力作用下的沉降的方法为分层总和法，并将这一加固过程视为真空压力下的一维固结，并采用修正系数来考虑水平位移的影响。但在实际工程中，吹填流泥的水平变形很大，在总应变一定的的情况下，土体的沉降减少，因此传统的计算土体沉降和水平位移的方法不能很好的适用于吹填流泥在真空预压过程中的沉降和水平位移的计算。当真空预压范围内有地下管道、堤坝等，若土体变形过大，则会出现管道断裂，堤坝被毁等重大工程事故。
目前工程实际应用中主要使用国产活动应变测斜仪和进口活动伺服加速度测斜仪对土体进行水平位移的监测，但没有对土体的应变做出具体的分析，所得的实验结果不多。本发明涉及一种基于室内的小型模拟实验测量高含水量吹填流泥在砂井固结过程中水平位移的实验装置及方法，得出在不同的真空压力下土体的水平应变、沉降应变以及体积应变，通过数据处理分析得出最佳的真空压力加载方案。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种测量真空压力下高含水量流泥砂井固结过程中位移模式的模型实验装置，该装置能够在试验中精确的测出高含水量的流泥在真空预压作用下的水平变形规律。本发明所要解决的技术问题还包括提供一种采用上述测量真空压力下高含水量流泥砂井固结过程中位移模式的模型实验装置测量高含水量流泥砂井固结过程中位移的方法。
为此本发明提供的测量真空压力下高含水量流泥砂井固结过程中位移模式的模型实验装置，包括透明模型箱，透明模型箱内填充有流泥，流泥中竖向间隔设置有两根排水板，透明模型箱内壁上抹有锂基脂层，所述透明模型箱上端由密封膜采用外铺方式覆盖并密封，所述流泥中间隔铺设红色铁粉层，所述透明模型箱上端安装有百分表测量土体沉降位移，百分表的顶针顶在所述密封膜上，第一抽排管穿过所述密封膜与透明容器上部连接，透明容器上部通过第二抽排管与真空泵连接，第二抽排管上设置有高真空微调阀以调节不同真空压力，所述透明容器置于称量装置上，所述透明模型箱旁边配置有高清摄像机实时监控铁粉带水平移动。
本发明还提供了采用上述测量真空压力下高含水量流泥砂井固结过程中位移模式的模型实验装置测量高含水量流泥砂井固结过程中位移的方法，包括以下步骤：
1)采用有机玻璃制作一个长方形无盖透明的透明模型箱，透明模型箱的尺寸按实际实验需要制定，在实验准备期应及时密封好玻璃箱的各个接缝；
2)在透明模型箱的内壁以及钢架上抹上一层锂基脂，减小土体移动过程中受到的摩擦力；
3)在透明模型箱中放置排水板A和排水板B，排水板A和排水板B之间的距离可以按照实际的需要进行安排；
4)在透明模型箱内放置孔压计，并固定好孔压计；
5)待以上工作完成后，在竖直方向上分层装入土样和铁粉带，考虑流土的流动性和土压力对装铁粉所需的模板的挤压，每层土样和铁粉带的厚度为10厘米，装完最后一层后再铺一层土样，在同一水平面上铁粉带共为6条分别是：距离排水板A为10厘米和20厘米处分别放置铁粉带，两排水板中间处放置铁粉带，距离排水板B为5厘米、15厘米和30厘米处分别放置铁粉带；
6)在土样装完之后，在土样上面铺一层与箱口面积和尺寸相同的编织布，在编织布上再铺一层与箱口面积和尺寸相同的土工织布，防止土样中的杂物损坏密封膜；
7)裁剪一块长方形真空密封膜，密封膜的面积远大于箱口的面积，以便在实验的过程中真空密封膜可以随着土体的变形而变形同时不会损坏密封膜；
8)将排水板的导水管接在锥形瓶入水口上并密封好，在锥形瓶的排气孔上引出一根导管连接在真空泵上，锥形瓶放在电子秤上，通过电子秤观测土体的出水量从而计算出土体的体积变化量；
9)用带有高清摄像机的PFC数据采集系统全程监控土体中铁粉条的移动情况(高清摄像机的数量依据实验的需要设定)，并记录数据。在箱子的上端接近箱口处安装一支座用以固定百分表，百分表应放在铁粉带的正上方，通过百分表测出距离排水板不同距离处土体的沉降；
10)在真空泵和锥形瓶之间的排气管上安装一只高真空微调阀施加不同的真空压力，通过不同的真空压力实验得出最佳加压方案；
11)变形分析方法：测量并计算出整个实验过程中出水量的体积(Vw)以及土体的初始体积(Vs)，用百分表测出土体的沉降量(h)以及土体的初始厚度(H)，测出铁粉带距离排水板的初始距离(L)以及铁粉带水平移动的距离(1)，则可得出土体竖直向固结应变、水平向固结应变和土体体应变；
εv＝h/H (1)
εh＝l/L (2)
εvol＝Vw/Vs (3)
上式中公式(1)表示土体竖直向固结应变的计算，公式(2)表示土体水平向固结应变的计算，公式(3)表示土体体应变的计算；
根据应力路径法计算土体沉降量，由于地基排水固结，使应力路径为沿某应力比K发生沉降，根据三轴应力条件则竖向沉降应变ε1应为
所述公式(4)中，Δσ1，Δσ3分别竖向和水平向有效应力增量，在排水条件下即为总应力增量；E、υ分别为有效弹性模量和泊松比；
水平向固结应变ε3为
则体应变εvo可按下式计算
故有
令
将公式(1)、公式(2)、公式(3)式带入公式(5)、公式(6)、公式(7)式中可以计算得出有效弹性模量E和泊松比υ，再将E、υ带入公式(8)式可计算得出竖向固结应变和体应变的关系系数α；在实际的工程中当已知竖向固结应变时，则可以通过系数α计算出体应变，从而通过体应变、竖向固结应变和水平固结应变关系公式(6)可以进一步得出土体的水平应变。
本发明的技术效果如下：本发明提供的测量真空压力下高含水量流泥砂井固结过程中位移模式的模型实验装置和测量方法，能够测量距离排水板不同距离处土体的沉降位移和水平位移，测量土体在真空压力作用下的出水量，从而得出土体的总体变形量，通过体应变、竖向固结应变和水平固结应变关系公式(6)可以进一步得出土体的水平应变，能够很好的适用于吹填流泥在真空预压过程中的沉降和水平位移的计算，进而得出在不同的真空压力下土体的水平应变、沉降应变以及体积应变，通过数据处理分析得出最佳的真空压力加载方案。
附图说明
图1是本发明提供的测量真空压力下高含水量流泥砂井固结过程中位移模式的模型实验装置的结构示意图。
具体实施方式
参照图1所示，本发明提供的测量真空压力下高含水量流泥砂井固结过程中位移模式的模型实验装置，包括透明模型箱5，透明模型箱5内填充有流泥6，流泥中竖向间隔设置有两根排水板，包括排水板A和排水板B，透明模型箱5内壁上抹有锂基脂层，所述透明模型箱1上端由密封膜7采用外铺方式覆盖并密封，所述流泥6中间隔铺设红色铁粉层8，所述透明模型箱1上端安装有百分表9测量土体沉降位移，百分表9的顶针顶在所述密封膜7上，第一抽排管10穿过所述密封膜7与透明容器11上部连接，透明容器11一般是锥形瓶，透明容器11上部通过第二抽排管12与真空泵13连接，第二抽排管12上设置有高真空微调阀14以调节不同真空压力，所述透明容器11置于称量装置15上，称量装置15一般为电子秤，所述透明模型箱1旁边配置有高清摄像机16实时监控红色铁粉层8的水平移动。
参照图1所示本发明还提供了采用上述测量真空压力下高含水量流泥砂井固结过程中位移模式的模型实验装置测量高含水量流泥砂井固结过程中位移的方法，包括以下步骤：
1)采用有机玻璃制作一个长方形无盖透明的透明模型箱1，透明模型箱1的尺寸按实际实验需要制定，在实验准备期应及时密封好玻璃箱的各个接缝；
2)在透明模型箱1的内壁以及钢架上抹上一层锂基脂，减小土体移动过程中受到的摩擦力；
3)在透明模型箱1中放置排水板A和排水板B，排水板A和排水板B之间的距离可以按照实际的需要进行安排；
4)在透明模型箱1内放置孔压计17，并固定好孔压计17；
5)待以上工作完成后，在竖直方向上分层装入土样和铁粉带，考虑流土的流动性和土压力对装铁粉所需的模板的挤压，每层土样和铁粉带的厚度为10厘米，装完最后一层后再铺一层土样，在同一水平面上铁粉带共为6条分别是：距离排水板A为10厘米和20厘米处分别放置铁粉带，两排水板中间处放置铁粉带，距离排水板B为5厘米、15厘米和30厘米处分别放置铁粉带；
6)在土样装完之后，在土样上面铺一层与箱口面积和尺寸相同的编织布，在编织布上再铺一层与箱口面积和尺寸相同的土工织布，防止土样中的杂物损坏密封膜；
7)裁剪一块长方形真空密封膜7，密封膜7的面积远大于箱口的面积，以便在实验的过程中真空密封膜7可以随着土体的变形而变形同时不会损坏密封膜7；
8)将排水板的导水管接在锥形瓶入水口上并密封好，在锥形瓶的排气孔上引出一根导管连接在真空泵上，锥形瓶放在电子秤上，通过电子秤观测土体的出水量从而计算出土体的体积变化量；
9)用带有高清摄像机16的PFC数据采集系统全程监控土体中铁粉条的移动情况，其中高清摄像机16的数量依据实验的需要设定，并记录数据。在箱子的上端接近箱口处安装一支座用以固定百分表，百分表应放在铁粉带的正上方，通过百分表测出距离排水板不同距离处土体的沉降；
10)在真空泵和锥形瓶之间的排气管上安装一只高真空微调阀施加不同的真空压力，通过不同的真空压力实验得出最佳加压方案；
11)变形分析方法：测量并计算出整个实验过程中出水量的体积(Vw)以及土体的初始体积(Vs)，用百分表测出土体的沉降量(h)以及土体的初始厚度(H)，测出铁粉带距离排水板的初始距离(L)以及铁粉带水平移动的距离(1)，则可得出土体竖直向固结应变、水平向固结应变和土体体应变；
εv＝h/H (1)
εh＝l//L (2)
εvol＝Vw/Vs (3)
上式中公式(1)表示土体竖直向固结应变的计算，公式(2)表示土体水平向固结应变的计算，公式(3)表示土体体应变的计算；
根据应力路径法计算土体沉降量，由于地基排水固结，使应力路径为沿某应力比K发生沉降，根据三轴应力条件则竖向沉降应变ε1应为
所述公式(4)中，Δσ1，Δσ3分别竖向和水平向有效应力增量，在排水条件下即为总应力增量；E、υ分别为有效弹性模量和泊松比；
水平向固结应变ε3为
则体应变εvo可按下式计算
故有
令
将公式(1)、公式(2)、公式(3)式带入公式(5)、公式(6)、公式(7)式中可以计算得出有效弹性模量E和泊松比υ，再将E、υ带入公式(8)式可计算得出竖向固结应变和体应变的关系系数α；在实际的工程中当已知竖向固结应变时，则可以通过系数α计算出体应变，从而通过体应变、竖向固结应变和水平固结应变关系公式(6)可以进一步得出土体的水平应变。
参照图1所示，下面详细介绍上述测量方法中的一些细节：
用厚度为2厘米的有机玻璃制作一个长方体透明玻璃箱1，箱子的尺寸可以按照实际实验需要设置，在试验前期的准备阶段，在玻璃箱的接缝处涂上一层硅酮密封胶，在硅酮密封胶上面粘贴一层宽度为5厘米长度大于箱子接缝的长方形密封膜，保证玻璃箱的密封性能。
在箱子的内壁和框架上涂抹一层锂基脂，避免在试验过程中土样和箱子之间的摩擦力影响土样在真空压力下的水平位移。参照图1所示，在箱中放置两块排水板A和B，排水板A、B之间的距离可以按照工程实际进行设置(如设置70厘米、80厘米、90厘米......)；按实际实验需要在土样中放置孔压计17，并固定好孔压计17。
待以上工作完成后，在竖直方向上分层装入土样和铁粉带，考虑到流泥的流动性和土压力对装铁粉所需模板的挤压，每层土样和铁粉带的厚度宜设定为10厘米，在同一水平面上铁粉带共为6条参照图1中①所示，铁粉带距排水板的距离设定如下：距离排水板A为10厘米和20厘米处分别放置铁粉带，两排水板中间处放置铁粉带，距离排水板B为5厘米、15厘米和30厘米处分别放置铁粉带，通过监测铁粉带的水平位移从而得出距离排水板不同距离处土体的水平位移。在装每一层的土样和铁粉带时，应先在箱内按照前面所述的位置放置装铁粉带所需的模板，然后在装入土样和铁粉，待该层的土样和铁粉装好后及时撤除模板，然后按照相同步骤继续下一层的土样和铁粉，装完最后一层后再铺一层不带铁粉带的土样层。
在土样装完之后，在土样上面铺一层与箱口面积和尺寸相同的编织布，在编织布上在铺一层与箱口面积和尺寸相同的土工织布，防止土样中的杂物损坏密封膜。
裁剪一块长方形真空密封膜7，密封膜7的面积远大于箱口的面积，以便在实验的过程中真空密封膜7可以随着土体的变形而变形同时不会损坏密封膜7。将密封膜的两个长边编号为1、2，将密封膜的两个短边编号为3、4.将密封膜的3号边和4号边用硅酮密封胶进行搭接粘贴，搭接宽度为5厘米。再将膜的1号边与箱子顶端用硅酮密封胶进行搭接粘贴，且膜应粘贴在箱口的外表面，且与箱口搭接的宽度为5厘米，粘贴完成后应保证膜与膜之间以及膜与箱子之间的搭接处没有任何孔隙。将孔压计17的数据线和排水板的导水管穿过膜的2号边，将膜的2号边与孔压计的数据线以及排水板的导水管折叠在一起，并用硅酮密封胶密封，此时箱子的顶端用真空膜进行密封完成，箱内形成一个密闭的空间。
参照图1所示，将排水板的导水管接在锥形瓶入水口上并密封好，在锥形瓶的排气孔上引出一根导管连接在真空泵上，锥形瓶放在电子秤上，通过电子秤观测土体的出水量从而计算出土体的体积变化量。
参照图1所示，用带有高清摄像机16的PFC数据采集系统全程监拍土体中铁粉带的移动情况，并记录数据。参照图1所示，在箱子的上端接近箱口处安装一支座用以固定百分表，每只百分表应放置在铁粉带的正上方，借助百分表来测量距离排水板不同位置处土体的沉降量。
参照图1所示，在真空泵13和锥形瓶之间的排气导管上连接一个高真空微调阀施加不同的真空压力(如30kpa、60kpa、80kpa......)，通过不同的真空压力实验得出最佳加压方案，即沉降最大，水平位移最小的真空压力。
Claims (9)
1.一种测量真空压力下高含水量流泥砂井固结过程中位移模式的模型实验装置，其特征是：包括透明模型箱，透明模型箱内填充有流泥，流泥中竖向间隔设置有两根排水板，透明模型箱内壁上抹有锂基脂层，所述透明模型箱上端由密封膜采用外铺方式覆盖并密封，所述流泥中间隔铺设红色铁粉层，所述透明模型箱上端安装有百分表测量土体沉降位移，百分表的顶针顶在所述密封膜上，第一抽排管穿过所述密封膜与透明容器上部连接，透明容器上部通过第二抽排管与真空泵连接，第二抽排管上设置有高真空微调阀以调节不同真空压力，所述透明容器置于称量装置上，所述透明模型箱旁边配置有高清摄像机实时监控铁粉带水平移动。
2.根据权利要求1所述的测量真空压力下高含水量流泥砂井固结过程中位移模式的模型实验装置，其特征是：采用改进的长方体透明有机玻璃箱作为砂井固结模型的边界，透过透明的玻璃箱可以直接观看土体颗粒及水平位移。
3.根据权利要求1或2所述的测量真空压力下高含水量流泥砂井固结过程中位移模式的模型实验装置，其特征是：在排水板之间的土体中以不同的距离间隔放置红色粒径为5um的铁粉带，通过观测铁粉带的水平移动位移得出距离排水板不同距离处土样的水平位移。
4.根据权利要求1或2所述的测量真空压力下高含水量流泥砂井固结过程中位移模式的模型实验装置，其特征是：在箱子的上端接近箱口处安装一支座用以固定所述百分表，百分表固定在铁粉带的正上方，以便同时测量距离排水板不同距离处土体的沉降位移和水平位移。
5.根据权利要求3所述的测量真空压力下高含水量流泥砂井固结过程中位移模式的模型实验装置，其特征是：在箱子的上端接近箱口处安装一支座用以固定所述百分表，百分表固定在铁粉带的正上方，以便同时测量距离排水板不同距离处土体的沉降位移和水平位移。
6.根据权利要求1或2所述的测量真空压力下高含水量流泥砂井固结过程中位移模式的模型实验装置，其特征是：所述称量装置为测量精度为克的电子秤测量土体在真空压力作用下的出水量，从而得出土体的总体变形量。
7.根据权利要求5所述的测量真空压力下高含水量流泥砂井固结过程中位移模式的模型实验装置，其特征是：所述称量装置为测量精度为克的电子秤测量土体在真空压力作用下的出水量，从而得出土体的总体变形量。
8.一种采用权利要求1所述测量真空压力下高含水量流泥砂井固结过程中位移模式的模型实验装置测量高含水量流泥砂井固结过程中位移的方法，其特征是：包括以下步骤：
1)采用有机玻璃制作一个长方形无盖透明的透明模型箱，透明模型箱的尺寸按实际实验需要制定，在实验准备期应及时密封好玻璃箱的各个接缝；
2)在透明模型箱的内壁以及钢架上抹上一层锂基脂，减小土体移动过程中受到的摩擦力；
3)在透明模型箱中放置排水板A和排水板B，排水板A和排水板B之间的距离可以按照实际的需要进行安排；
4)在透明模型箱内放置孔压计，并固定好孔压计；
5)待以上工作完成后，在竖直方向上分层装入土样和铁粉带，考虑流土的流动性和土压力对装铁粉所需的模板的挤压，每层土样和铁粉带的厚度为10厘米，装完最后一层后再铺一层土样，在同一水平面上铁粉带共为6条分别是：距离排水板A为10厘米和20厘米处分别放置铁粉带，两排水板中间处放置铁粉带，距离排水板B为5厘米、15厘米和30厘米处分别放置铁粉带；
6)在土样装完之后，在土样上面铺一层与箱口面积和尺寸相同的编织布，在编织布上再铺一层与箱口面积和尺寸相同的土工织布，防止土样中的杂物损坏密封膜；
7)裁剪一块长方形真空密封膜，密封膜的面积远大于箱口的面积，以便在实验的过程中真空密封膜可以随着土体的变形而变形同时不会损坏密封膜；
8)将排水板的导水管接在锥形瓶入水口上并密封好，在锥形瓶的排气孔上引出一根导管连接在真空泵上，锥形瓶放在电子秤上，通过电子秤观测土体的出水量从而计算出土体的体积变化量；
9)用带有高清摄像机的PFC数据采集系统全程监控土体中铁粉条的移动情况(高清摄像机的数量依据实验的需要设定)，并记录数据。在箱子的上端接近箱口处安装一支座用以固定百分表，百分表应放在铁粉带的正上方，通过百分表测出距离排水板不同距离处土体的沉降；
10)在真空泵和锥形瓶之间的排气管上安装一只高真空微调阀施加不同的真空压力，通过不同的真空压力实验得出最佳加压方案；
11)变形分析方法：测量并计算出整个实验过程中出水量的体积(Vw)以及土体的初始体积(Vs)，用百分表测出土体的沉降量(h)以及土体的初始厚度(H)，测出铁粉带距离排水板的初始距离(L)以及铁粉带水平移动的距离(1)，则可得出土体竖直向固结应变、水平向固结应变和土体体应变；
εv＝h/H (1)
εh＝1/L (2)
εvol＝Vw/Vs (3)
上式中公式(1)表示土体竖直向固结应变的计算，公式(2)表示土体水平向固结应变的计算，公式(3)表示土体体应变的计算；
根据应力路径法计算土体沉降量，由于地基排水固结，使应力路径为沿某应力比发生沉降，根据三轴应力条件则竖向沉降应变ε1应为
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所述公式(4)中，Δσ1，Δσ3分别竖向和水平向有效应力增量，在排水条件下即为总应力增量；E、υ分别为有效弹性模量和泊松比；
水平向固结应变ε3为
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将公式(1)、公式(2)、公式(3)式带入公式(5)、公式(6)、公式(7)式中可以计算得出有效弹性模量E和泊松比υ，再将E、υ带入公式(8)式可计算得出竖向固结应变和体应变的关系系数α；在实际的工程中当已知竖向固结应变时，则可以通过系数α计算出体应变，从而通过体应变、竖向固结应变和水平固结应变关系公式(6)可以进一步得出土体的水平应变。
9.根据权利要求8所述的采用测量真空压力下高含水量流泥砂井固结过程中位移模式的模型实验装置测量高含水量流泥砂井固结过程中位移的方法，其特征是：将膜的两个长边编号为1、2，将膜的两个短边编号为3、4.将密封膜的3号边和4号边用硅酮密封胶进行搭接粘贴，搭接宽度为5厘米。再将膜的1号边与箱子顶端用硅酮密封胶进行搭接粘贴，且膜应粘贴在箱口的外表面，且与箱口搭接的宽度为5厘米，粘贴完成后应保证膜与膜之间以及膜与箱子之间的搭接处没有任何孔隙。将孔压计的数据线和排水板的导水管穿过膜的2号边，将膜的2号边与孔压计的数据线以及排水板的导水管折叠在一起，并用硅酮密封胶密封，此时箱子的顶端用真空膜进行密封完成，箱内形成一个密闭的空间。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN111537415A (zh) * | 2020-03-17 | 2020-08-14 | 浙江工业大学 | 真空预压过程中观测土颗粒运动的试验系统及试验方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03221832A (ja) * | 1990-01-26 | 1991-09-30 | Sakai Jukogyo Kk | 土粒子変位測定方法及び土粒子変位測定用マーカ |
| CN201784393U (zh) * | 2010-09-07 | 2011-04-06 | 林正雄 | 流动砂画装置 |
| CN103091471A (zh) * | 2013-01-25 | 2013-05-08 | 同济大学 | 一种加速冲填土固结的模型及其试验方法 |
| CN202959742U (zh) * | 2012-11-28 | 2013-06-05 | 郑思翰 | 流沙画功能屏风 |
| CN203805610U (zh) * | 2014-04-24 | 2014-09-03 | 林正雄 | 砂画流动装置 |
| CN104264719A (zh) * | 2014-09-03 | 2015-01-07 | 上海大学 | 真空预压室内模型试验装置 |
| CN104865371A (zh) * | 2015-05-22 | 2015-08-26 | 长沙学院 | 一种真空作用下软基加固实验装置及实验方法 |
| CN105486589A (zh) * | 2015-12-29 | 2016-04-13 | 温州大学 | 三轴状态下单元土样的真空固结试验装置 |
-
2017
- 2017-11-16 CN CN201711141345.9A patent/CN107976164A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03221832A (ja) * | 1990-01-26 | 1991-09-30 | Sakai Jukogyo Kk | 土粒子変位測定方法及び土粒子変位測定用マーカ |
| CN201784393U (zh) * | 2010-09-07 | 2011-04-06 | 林正雄 | 流动砂画装置 |
| CN202959742U (zh) * | 2012-11-28 | 2013-06-05 | 郑思翰 | 流沙画功能屏风 |
| CN103091471A (zh) * | 2013-01-25 | 2013-05-08 | 同济大学 | 一种加速冲填土固结的模型及其试验方法 |
| CN203805610U (zh) * | 2014-04-24 | 2014-09-03 | 林正雄 | 砂画流动装置 |
| CN104264719A (zh) * | 2014-09-03 | 2015-01-07 | 上海大学 | 真空预压室内模型试验装置 |
| CN104865371A (zh) * | 2015-05-22 | 2015-08-26 | 长沙学院 | 一种真空作用下软基加固实验装置及实验方法 |
| CN105486589A (zh) * | 2015-12-29 | 2016-04-13 | 温州大学 | 三轴状态下单元土样的真空固结试验装置 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 于海峰: "《全国注册岩土工程师专业考试培训教材》", 31 July 2006, 华中科技大学出版社 * |
| 代国忠 等: "《土力学与基础工程》", 31 August 2013, 重庆大学出版社 * |
| 叶书麟 等: "《软黏土工程学》", 31 August 1991, 中国铁道出版社出版 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111537415A (zh) * | 2020-03-17 | 2020-08-14 | 浙江工业大学 | 真空预压过程中观测土颗粒运动的试验系统及试验方法 |
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